【丰田&比亚迪】哪家的混动汽车油耗更低?相信对电驱技术有一定掌握的话,答案显然会是比亚迪DM3.0系统;核心技术的区别可以先撇开不谈,丰田选择比亚迪作为战略合作伙伴(技术背书),谁更先进显然是没有争议的问题。然而基于绝大多数用户仍然不相信中国制造的技术水平,能够超越由美系车系扶持的日系汽车,那么就来深度剖析两大平台的技术差距吧。
在解析丰田双擎技术之前,首先要了解「2008款-F3DM」,也就是12年前上市销售的插电混动比亚迪F3。其装备的所谓“CVT”变速箱与现阶段丰田ECVT没有本质区别,结构特点如下。内燃机串联发电电机-单速比;驱动电机集成于CVT-单速比;这台机器并不是传统燃油汽车的“锥轮·钢带”的无级变速器,而是集成两台电动机,依靠内燃机与驱动电机的功率调整,实现各自控制一个前进挡的“准直驱”操作;说白了就是用发动机转速调速,没有什么方式比这种简单的结构更能剩下【连续不间断传输】了。
12年前比亚迪就已经做出了ECVT,F3DM的平均油耗低至3-5L/100km,这是以增程模式驾驶为主的耗油量标准;所以今天风靡一时的「增程·理想ONE」,其实已经是正八经车企早已淘汰的技术;至于说比亚迪没有能力做传统CVT变速箱也是无稽之谈,只是这种定位低端的机器没有必要打造,因为如果要打造入门级混动汽车的话,ECVT就足够了。但是为什么还初代DM绿混系统被比亚迪淘汰了呢?其实原因非常简单,那就是性能严重受到限制,F3DM在十余年前能够达到10秒级破百已经很不错,但是比亚迪对速度的追求是有些偏执的,不过也只有偏执狂才能成功。
【ECVT·双擎系统】与DM绿混没有区别,同样为内燃机串联发电电机,集成驱动电机为主要动力元。不过本田双擎系统以增程式驾驶为主,油耗标准与F3DM相当;但是丰田则是以(HEV)油电混合模式为主,内燃机与电动机都是主要驱动力。这就决定了丰田双擎汽车的油耗会略高一些,因其内燃机只有一个速比(前进挡);在驱动车辆中高速驾驶时,一旦电池组容量较低则要以内燃机为主要驱动力。那么拉升输出功率的方式又只有提升转速,而高转速必然等于更高的喷油量与喷油频率,油耗水平是真不如12年前的F3DM,尤其是卡罗拉雷凌的「双擎E+」比较差,且性能低至12/13秒级破百。(换位思考·似乎没有任何理由选择国产汽车12年前淘汰技术的合资同类车)
2020年的插电混动汽车,丰田与比亚迪各自是什么水平呢?丰田双擎E+仍为DM绿混标准;比亚迪DM系统升级至3.0代;其实DM3.0系统的技术特点并不难理解,核心是将绿混CVT进行拆分:发电电机移走并改型为BSG发电启动一体机,与内燃机(燃油系统发动机)集成;功能仍旧包括行驶中发电,保证HEV模式不亏电,而且可以实现增程式驾驶。
变速箱不再集成电机则可以改为传统机型,比亚迪选择的是HDCT-6挡湿式双离合。六个物理前进挡可以在不同车速中,以不同的速比将内燃机的转速控制在足够低的范围内,这是机油的基础。同时BSG电机与内燃机集成,内燃机与传统变速箱串联,这是非常理想的结构;因为P0架构的发电电机,可以直接控制发动机曲轴的转速;燃油动力汽车换挡顿挫,原因在于换挡过程中曲轴转速的下降,切入挡位后低转速能实现的车速低于滑行车速,这就是发动机制动(顿挫)。DM3.0系统用BSG电机稳定了曲轴转速,所以即使用DCT变速箱也毫无顿挫,至此在油耗与体验两方面都超越了绿混系统和ECVT。
独立布局的驱动电机必然能让油耗更低,因为永磁同步电机的能量转化效率高达95%左右,然而内燃机平均可能只有接近30%。所谓的热效率有40%甚至更高,这得在热车状态下,且为发动机某些较窄的转速区间内才能达到最佳标准;即使是热机行驶,但转速忽高忽低也会让热效率平均值变得很低。所以想要节油就得以电动机作为主要驱动力,但是汽车起步和加速时的行驶阻力最大,除非电机有充足的动力储备,否则仍然需要内燃机输出较高的功率(消耗较多燃油)。DM3.0最小的驱动电机也有110kw,最高标准为180kw,ECVT的水平如何呢?
参考雷凌卡罗拉的双擎E+,作为插电混动轿车,ECVT涵盖发电电机的总功率只有五十多千瓦,去掉发电电机后还能有什么性能?结果必然是米勒循环的发动机,需要拉高转速输出功率,想要合理控制油耗真的是不现实。但是温和保守的驾驶还可以低一些,测试车辆可以低至6L/100km左右,不过比亚迪DM混动汽车也不是做不到。满载总质量几乎2吨的插电混动三擎SUV,以相同保守风格驾驶的最佳成绩为5.71L/100km,这是我们实测的结果,于是则可得出这样的答案。
DM3.0以「ECVT-风格」驾驶油耗可相当或更低;ECVT以「DM3.0-风格」驾驶油耗高?~?且追不上;这就是两套系统的技术水平差距,其实完全没有对比的价值;因为谁也不会拿2008年的DM绿混去对比DM3.0,除非太无聊了吧。然而双擎汽车用户总有这种爱好,只是在对比油耗之前为什么不思考这样一个问题:车辆破百12秒的水平,对比4.3秒破百的超跑级SUV,人家后视镜看你一眼是不是都算吃饱撑的呢?(DM用户追求的是高性能·低油耗是白捡的,ECVT用户除了低油耗以外还有什么)
丰田与比亚迪都有米勒循环发动机,但是丰田称之为「阿特金森循环」。其概念是在压缩冲程中延时关闭气门,通过上行的活塞将部分混合油气挤回排气歧管;以少量的燃油做功,完成标准的膨胀比(转化动力)的过程。这种设定确实节油,但是动力也会明显差;因为“挤回”的设定等于减少了混合油气的奇数,概念等同于降低了发动机的“排量”。所以动力差是必然结果,如果用自然吸气发动机的话,实际不如直接用小排量发动机,因为都可以降低油耗……丰田装备的米勒循环发动机正是自吸机型,这到底有什么意义呢?
参考其1.8L米勒机型,73kw/142N·m的动力储备,通过气门压实关闭降低耗油基数,直接用1.5L发动机不好吗?排量已经降低了喷油基数了,而且低扭爆发力还不会这么差哦。所以自吸机型实在没有必要通过这种技术降低油耗,不过涡轮增压TURBO动力就不同了;比如比亚迪骁云1.5T,这台米勒机型虽然也会降低动力基数,但是通过高压直喷、双涡流增压器等技术,以富氧燃烧为基础大幅提升了扭矩。动力储备已经达到了136kw/285N·m(1500~3700rpm)的水平,相同的技术更低的排量,实现的是超过其2.5L自吸米勒发动机的水平,丰田还有什么?
现阶段使用的3.0系统是主攻高性能,并且兼顾低油耗的平台;未来的DM4.0系统会用米勒循环发动机,打造并联式高性能PHEV,同时还有可能提出主攻快销车(低价格)的REEV米勒增程,这些车可以满足ECVT用户的需求,不过性能仍旧会更强。